黑土溶磷真菌溶磷活性及效應(yīng)研究.pdf

1、溶磷微生物能夠?qū)⑼寥乐泄潭ǖ碾y溶性無機(jī)磷轉(zhuǎn)化為植物可吸收利用的形態(tài)。本文采用平板法和液體培養(yǎng)法從黑土區(qū)主要農(nóng)作物大豆和小麥根際土壤中篩選出了溶磷微生物，選取三種具有不同溶磷能力的溶磷真菌，通過采用搖瓶培養(yǎng)、盆栽試驗(yàn)、高效液相色譜(HPLC)檢測和聚合酶鏈?zhǔn)椒磻?yīng)-變性劑凝膠梯度電泳(PCR-DGGE)技術(shù)等研究了溶磷真菌溶磷活性的影響因素、溶磷機(jī)制、盆栽接種效果以及對土壤微生物群落結(jié)構(gòu)的影響。 結(jié)果表明，作物根際土壤中生存大量的溶

2、磷真菌和細(xì)菌，溶磷真菌在溶磷活性和穩(wěn)定性方面明顯地高于溶磷細(xì)菌。對選取的三種溶磷活性不同的溶磷真菌采用培養(yǎng)性狀和18SrDNA序列分析鑒定表明，菌株P(guān)2.3為紫變青霉PenicilliumpurpurogenumStoll，P39為黑曲霉AspergillusnigerV.Tiegh，P66為草酸青霉PenicilliumoxalicumCurrieetThom。 三種溶磷菌對5種不同磷源的溶磷活性存在較大的差異。培養(yǎng)6天，菌株

3、P39對磷酸鐵、磷酸鋁、磷酸三鈣、宜昌磷礦粉和摩洛哥磷礦粉的溶磷率分別為96.60％，84.00％、66.05％、61.43％和41.52％；菌株P(guān)66的溶磷率分別為14.27％、78.18％、58.45％、33.00％和41.09％；而菌株P(guān)2.3對磷酸鐵不具有溶磷活性，對磷酸鋁、磷酸三鈣、宜昌磷礦粉和摩洛哥磷礦粉的溶磷率分別為32.89％、51.41％、6.42％和25.73％。 改變培養(yǎng)基的氮源、碳源和碳氮比顯著地影響溶磷

4、真菌的溶磷活性。溶磷真菌P2.3、P66和P39利用的最佳氮源分別是硫酸銨、硝酸鈉和尿素；最佳碳源分別葡萄糖、果糖和麥芽糖。菌株P(guān)2.3的溶磷量隨著C/N比的升高而逐漸提高；菌株P(guān)66的溶磷的最佳C/N比為20～30；而菌株P(guān)39在C/N比為30～40時溶磷量最高。 采用添加不同可溶性磷的三種溶磷真菌培養(yǎng)濾液溶解磷礦粉的研究結(jié)果表明，該三種溶磷真菌的溶磷活性表達(dá)不受培養(yǎng)基中可溶性磷濃度的反饋抑制，為非誘導(dǎo)效應(yīng)。但菌體與磷礦粉共培

5、養(yǎng)有利于提高溶磷真菌的溶磷量。菌株P(guān)39和P66的動態(tài)溶磷活性對培養(yǎng)基中碳源(葡萄糖)和磷礦粉劑量的響應(yīng)不同。菌株P(guān)66的溶磷活性受碳源和磷礦粉濃度的雙重影響，高濃度的葡萄糖和磷礦粉供給有利于從磷礦粉中釋放出更多的磷；與菌株P(guān)66相比，菌株P(guān)39的溶磷效果受碳源影響要小于磷礦粉供給的影響，在相同的磷礦粉供給條件下，葡萄糖濃度在10～50g·L-1對磷礦粉的活化數(shù)量影響差異不顯著。 三種溶磷真菌在液體培養(yǎng)條件下導(dǎo)致培養(yǎng)液pH值降低

6、，可滴定酸含量增加。不同溶磷菌株之間溶磷效率與其培養(yǎng)液pH值和可滴定酸含量之間不存在必然的相關(guān)性，但同一菌株的溶磷效率與培養(yǎng)液的pH值和可滴定酸含量在一定條件下呈顯著或極顯著的相關(guān)關(guān)系。 不同溶磷真菌在培養(yǎng)過程中分泌的有機(jī)酸種類和數(shù)量不同。對不同有機(jī)酸和無機(jī)酸溶解磷礦粉的試驗(yàn)表明，無機(jī)酸的溶磷效果與無機(jī)酸的種類無關(guān)，而與終止溶液pH值存在高度的負(fù)相關(guān)。有機(jī)酸的溶磷效果與有機(jī)酸的種類和濃度有關(guān)。說明有機(jī)酸種類在決定溶磷菌的溶磷活性

7、上比其濃度起著更加重要的作用。 盆栽試驗(yàn)結(jié)果表明，接種溶磷菌P39和P66可以提高大豆、玉米的生物量和植株吸磷量以及土壤中的速效磷含量。溶磷菌的作用效果在速效磷含量低的土壤上表現(xiàn)明顯，而在施用速效磷肥的土壤中表現(xiàn)不明顯。 砂培條件下接種溶磷菌P66和P39促進(jìn)了大豆和玉米根際可培養(yǎng)微生物的繁殖，與未接種對照相比差異達(dá)顯著或極顯著水平；采用PCR-DGGE技術(shù)對大豆和玉米根際微生物16SrDNA研究表明，雖然接種溶磷菌處理